Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ УЗЛОВ ТРЕНИЯ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси (ВУ)(72) Авторы Злотников Игорь Иванович Кудина Елена Федоровна КуШнеров Денис Николаевич Тюрина Светлана Ивановна (ВУ)(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси (ВУ)Полимерная композиция для деталей узлов трения, включающая фенолформальдегидную смолу, термопластичный полимер, жидкое стекло, кремнефтористый натрий, соединение металла и графит, отличающаяся тем, что в качестве термопластичного полимера содержит политрифторхлорэтилен, в качестве соединения металла - оксид цинка и дополнительно содержит барит и/или железный сурик и порошок меди или медного сплава при следующем соотнощении компонентов, мас.фенолформальдегидная смола 26,0-38,0 политрифторхлорэтилен 7,0-10,0 жидкое стекло (по сухому остатку) 14,0-18,0 кремнефтористый натрий 5,3-8,3 оксид цинка 2,6-3,8 графит 5,0-7,0 порощок меди или медного сплава 12,0-18,0 барит и/или железный сурик остальное.Изобретение относится к полимерным композиционным материалам и может быть использовано в машиностроении для изготовления деталей узлов трения, обеспечивающих постоянство коэффициента трения в условиях переменных нагрузок и скоростей, например муфтах сцепления технологического оборудования и намоточно-размоточных устройствах.Известна полимерная КОМПОЗИЦИЯ для Изготовления деталей узлов трения, содержащая(мас. ) фенолоформальдегидную смолу (15-40), графит ( 10-20), формиат меди (30-60) и поглотитель газов, выбранный из группы продукт смешения муравьинокислого алюминия с натриевь 1 м жидким стеклом, продукт смешения раствора сульфата алюминия в серной кислоте с натриевь 1 м жидким стеклом, активированный уголь (5-20) 1.Недостатком композиции является нестабильность коэффициента трения, недостаточно высокая механическая прочность, связанная с хрупкостью композиции, и низкая износостойкость.Также известна полимерная композиция фрикционного назначения, содержащая (мас. ) бутадиенстирольный каучук (3-10), цис-бутадиеновый каучук (3-10), фенолоформальдегидную смолу (6-12), вулканизируюЩую группу (2,0-7,5), барит (6-12), графит (5-12), оксид алюминия (5-8), латунную стружку (5-11), целевые добавки (1,4-6,О) и асбест 2.Недостатком композиции является наличие в ней асбеста, который из-за токсичности запрещен к применению в узлах трения, а также низкая механическая прочность.Кроме того, известна полимерная композиция фрикционного назначения, содержащая(мас. ) фенолоформальдегидную смолу резольного типа (6-8), бутадиеннитрильный каучук с 26-34 -ным содержанием акрилонитрила или бутадиен-ос-метилстирольный каучук с 30 -ным содержанием ос-метилстирола (12-14), серу (2,1-3,3), барит (20,0-27,6),порошок железа (9-13), графит (2-3), железный сурик (15-19) и асбест 3. Недостатком композиции является наличие асбеста и невысокая механическая прочность.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является полимерная композиция, предназначенная для изготовления деталей узлов трения и включающая (мас. ) фенолоформальдегидную смолу (4-8), термопластичный полимер пентапласт (20-30), жидкое стекло (по сухому остатку, 20-30), кремнефтористый натрий(1-2), соединение металла - хлорное железо (0,1-0,5) и антифрикционный наполнитель графит 4. Недостатком известной композиции является низкая износостойкость, низкий и нестабильный коэффициент трения при изменении скорости и нагрузки.Поставленная задача решается тем, что полимерная композиция для деталей узлов трения, включающая фенолоформальдегидную смолу, термопластичный полимер, жидкое стекло, кремнефтористый натрий, соединение металла и графит, содержит в качестве термопластичного полимера политрифторхлорэтилен, в качестве соединения металла - оксид цинка и дополнительно барит и/или железный сурик и порошок меди или медного сплава при следующем соотношении компонентов, мас.фенолоформальдегидная смола 26-38 политрифторхлорэтилен 7-10 жидкое стекло (по сухому остатку) 14-18 кремнефтористый натрий 5,3-8,3 оксид цинка 2,6-3,8 графит 5-7 порошок меди или медного сплава 12-18 барит и/или железный сурик остальное.Композицию готовят следующим образом. В стандартный 55 -ный раствор натриевого жидкого стекла при непрерывном перемешивании вводят мелкодисперсные порошкообразные компоненты в следующей последовательности политрифторхлорэтилен,затем кремнефтористый натрий и оксид цинка и, в последнюю очередь, барит и/или железный сурик и графит. После каждой загрузки смесь тщательно перемешивают до получения полностью однородной массы. Полученную смесь выгружают в поддоны слоем 1-2 см и оставляют для отверждения на 10-12 ч при температуре 15-20 С. Отвержденная композиция измельчается при помощи дробилки или мельницы до размера частиц не более 2-3 мм и сушат при температуре 110-120 С в течение 2-3 ч. Полученный материал смешивают спорошками фенолоформальдегидной смолы И меди или медного сплава. Готовую композицию перерабатывают в Изделия методом горячего прессования при температуре 170110 С и давлении 5015 МПа. Время выдержки в прессформе 1 мин на 1 мм толщины изделия.Сущность изобретения и предположительный Механизм действия компонентов заключается в следующем.Кремнефтористь 1 й натрий является отвердителем жидкого стекла. Процесс отверждения натриевого жидкого стекла с силикатным модулем ш (отношение 5102 К 1 Та 2 О) в общем виде может быть представлен следующим образомОтсюда следует, что относительное стехиометрическое Количество кремнефтористого натрия, необходимое для полного отверждения жидкого стекла в пересчете на сухой остаток, равноТак как силикатный модуль стандартного жидкого стекла марок А и В равен ш 2,33,О, то х 0,38-0,46, что и составляет около 5,3-8,3 мас. кремнефтористого натрия в композиции. Уменьшение содержания кремнефтористого натрия менее 5,3 мас. , как и увеличение более 8,3 мас. , приводит к уменьшению водостойкости и износостойкости композиции.При отверждении жидкого стекла кремнефтористым натрием в готовой композиции всегда остается некоторое количество неотвержденного жидкого стекла, так как реакция протекает медленно. Для полного отверждения в композицию вводят оксид цинка, который реагирует с жидким стеклом по схемеПри содержании оксида цинка менее 2,6 мас. процесс отверждения протекает не полностью, а содержание более 3,8 мас. не приводит к дополнительному положительному результату. После протекания процесса отверждения жидкого стекла модификаторы трения (графит, политрифторхлорэтилен, барит и/или железный сурик) оказываются зацементированнь 1 ми в прочной массе силикагеля. Полученный таким образом комбинированный наполнитель обеспечивает высокую износостойкость композиции и стабильность ее фрикционных свойств. При содержании жидкого стекла в композиции менее 14 мас. износостойкость материала уменьшается, а увеличение свыше 18 мас. приводит к значительному повышению коэффициента трения.Содержание графита в композиции менее 5 мас. приводит к повышенному износу, а при содержании более 7 мас. резко снижается коэффициент трения. При содержании политрифторхлорэтилена менее 7 мас. коэффициент трения становится нестабильным,а содержание более 10 мас. приводит к увеличению износа композиции. Вводимый в композицию барит и/или железный сурик в заявляемых количествах повышает и стабилизирует коэффициент трения, обеспечивая его постоянство при изменении скорости скольжения и нагрузки. Порошок меди или ее сплава обеспечивает высокую теплопроводность композиции, обеспечивая теплоотвод из зоны фрикционного контакта. Кроме того, медьсодержащие сплавы повышают износостойкость стального контртела благодаря явлению избирательного переноса меди на сталь при трении. При содержании металлического порошка менее 12 мас. снижается износостойкость композиции и коэффициент трения становится нестабильным, а повышение - сверх 18 мас. снижает механическую прочность композиции. При содержании в композиции связующего - фенолоформальдегидной смолы менее 26 мас. резко снижается прочность и износостойкость материала, а при содержании более 38 мас. коэффициент трения становится нестабильным.Составы композиций конкретного выполнения приведены в табл. 1. Сравнительные свойства разработанной композиции и прототипа приведены в табл. 2.26-36 очо ото очо очо очо очо очо очо очо Еьоеоеммш пыаоащ ад чтоо до очо до до до очо очо очо очо по дзеоеымп чыомаоь ад оо-ооо до до ото ото ото ото ото ото ото по дзеоеымп З мацы ад ыдщоцн одцщееоомюы ю о ю о ю юо Н юП юд Н тдщющдющю щноощщдощонщд юо до г чы мм одщооццодоцощ оюттт оют Ос щноомщонооцон оюТютм ююм юП дате Е одщойыцдющ ооЕоЩцмющ щооюдтгтфотноцд С Щн Щ н щюнымоо щжтоыцнммюм П ы юмжнодцонмюцшж щнпнмспои минометы Здщдцовнщщпцо ы юпдцююн юм - - - - - - - - оТш Емцш модой моЕоцоП .ы- - - - - - - О оч ПЩ Емцш ЕЦ ЕЩО ф- Е 9 - Е - Е ом тога Ежа за моаооош в ю ю т ю юю ю юК ь ом ТО Емцш щдщцдоццом еюцц .ю Чт Чт 3 ом ют ЧМ Чы юы оы 95 цщомО .ю об о оы то мы об об мы он ожога ныдоеьеощом е- - - - 2 - Е - - воз щ Е Е Е Е - Е - Е Е по нов - и виды имнюноо иохио оп Сюфьотм НООЬ 0555 осыпают юю - ом о юю ю ь ю -т-е цю щоцднтцэцхцонедщндцод .ы- - - - ю м - ом - - НЕ 5-60 от от оч от - от - ют мы чтео - А Емцш юцоо тющцдмоцщцюцодооцощое

МПК / Метки

МПК: C08J 5/14, C08L 61/10

Метки: узлов, деталей, полимерная, композиция, трения

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/5-6713-polimernaya-kompoziciya-dlya-detalejj-uzlov-treniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Полимерная композиция для деталей узлов трения</a>

Похожие патенты